DE4124055A1 - High pressure metal halogen discharge lamp - has glass envelope with wall thickness defined by regulation in terms of lamp power - Google Patents

Abstract

The discharge lamp has a lamp envelope (2) which is rotationally symmetrical and which is fitted to a quartz glass lamp shaft (3,4) at each end, receiving an electrode (5,6) via a gas-tight sealing foil (7,8). The lamp envelope (2) is filled with one or more metal halogenides and has an optimal wall thickness d, defined by d=1.5+0.1 cube root (P), where P is the power of the lamp in Watts. Pref. the difference in the actual wall thickness from the optimum wall thickness is less than plus or minus 0.2 times the optimal wall thickness, d. ADVANTAGE - Optimum lamp operating characteristics and compact size.

Description

Die Erfindung betrifft eine Hochdruckentladungslam­ pe gemäß dem Oberbegriff des Anspruchs 1.The invention relates to a high pressure discharge lamp pe according to the preamble of claim 1.

Bei Hochdruckentladungslampen mit Metallhalogenid­ füllung wurde bisher aus Sicherheitsgründen für die Wand des Entladungsgefäßes - unabhängig von der Art des verwendeten Quarzglases - eine Dicke gewählt, die weit über der erforderlichen Dicke lag, die ein Bersten des Gefäßes während des Betriebs aus­ schließt. Dies hat jedoch verhältnismäßig große Außenabmessungen für das Entladungsgefäß zur Folge, sofern ein für die Füllung und die sonstigen Kon­ struktionsvorgaben, wie z. B. die Elektroden, opti­ males Entladungsgefäßvolumen gewählt wird. Anderer­ seits wird bei kleinen Außenabmessungen durch den nicht optimal großen Entladungsraum eine stärkere Entglasung in Kauf genommen.For high pressure discharge lamps with metal halide So far, filling has been used for safety reasons Wall of the discharge vessel - regardless of the type of the quartz glass used - a thickness chosen, which was well above the required thickness, the one Bursting of the vessel during operation closes. However, this is relatively large Resulting in external dimensions for the discharge vessel, if one for the filling and the other con structural specifications, such as B. the electrodes, opti males discharge vessel volume is selected. Other on the one hand, in the case of small external dimensions not optimally large discharge space a stronger one Devitrification accepted.

Aufgabe der Erfindung ist es, eine der jeweiligen Wattage der Hochdruckentladungslampe angepaßte Wanddicke für das Entladungsgefäß zu schaffen, die einerseits bei kompakten Außenmaßen optimale Be­ triebsbedingungen für die Lampe und andererseits eine ausreichende mechanische Stabilität gewährlei­ stet.The object of the invention is one of the respective High pressure discharge lamp adapted wattage To create wall thickness for the discharge vessel, the on the one hand, optimal loading with compact external dimensions driving conditions for the lamp and on the other hand ensure sufficient mechanical stability continuous

Die Aufgabe wird durch das kennzeichnende Merkmal des Anspruchs 1 gelöst. Ein weiteres Merkmal der Erfindung ist dem Unteranspruch zu entnehmen.The task is characterized by the characteristic  of claim 1 solved. Another feature of Invention can be found in the subclaim.

Untersuchungen an Metallhalogenid-Hochdruckentla­ dungslampen unterschiedlicher Wattage ergaben, daß die optimale Wanddicke durch die BeziehungInvestigations on high pressure metal halide exhaust lamps with different wattages, that the optimal wall thickness through the relationship

bestimmt werden kann, wobei P die Leistungsaufnahme der Lampe in Watt ist. Die so erhaltene, gegenüber dem Stand der Technik insge­ samt wesentlich dünnere Wanddicke des Entladungsge­ fäßes ergibt bei gleichen Außenabmessungen einen größeren Abstand zwischen dem Entladungsbogen und dem Quarzglas. Dieser größere Abstand führt zu einem höheren allgemeinen Farbwiedergabeindex Ra und insbesondere einem höheren Farbwiedergabeindex R₉ für den roten Wellenlängenbereich sowie zu einer Temperaturerniedrigung an der Kolbeninnenwand, was eine geringere Entglasung über die Lebensdauer der Lampe zur Folge hat.can be determined, where P is the power consumption of the lamp in watts. The thus obtained, compared to the prior art, together with the much thinner wall thickness of the discharge vessel, results in a greater distance between the discharge arc and the quartz glass with the same external dimensions. This larger distance leads to a higher general color rendering index Ra and in particular a higher color rendering index R ₉ for the red wavelength range and to a lowering of the temperature on the inner wall of the bulb, which results in less devitrification over the life of the lamp.

Der optimale Wert für die Wanddicke kann innerhalb einer Abweichung Δd von ± 0,2 · d verändert wer­ den, ohne daß dies eine merkliche Verschlechterung der optimalen Betriebsdaten zur Folge hat. Ist eine höhere mechanische Stabilität gefordert, so kann eine Wanddicke nahe dem durch die Abweichung Δd festgelegten oberen Grenzwert gewählt werden. Bei Hochdruckentladungslampen mit kleinen Leistungsauf­ nahmen kann dagegen für das Entladungsgefäß eine Wanddicke nahe dem unteren Grenzwert verwendet werden, da hier die mechanische Stabilität von untergeordneter Bedeutung ist. Auf diese Weise erhalten die Lampen noch kompaktere Außenabmessun­ gen.The optimal value for the wall thickness can be within a deviation Δd of ± 0.2 · d who changed the, without this a noticeable deterioration results in optimal operating data. Is a higher mechanical stability is required a wall thickness close to that due to the deviation Δd specified upper limit can be selected. At High-pressure discharge lamps with low wattage However, one can take one for the discharge vessel Wall thickness used near the lower limit because the mechanical stability of is of minor importance. In this way the lamps get an even more compact external dimension gene.

Durch das dünnere Quarzglas des Entladungsgefäßes wird außerdem eine gleichmäßigere Lichtstärkever­ teilung erreicht, da Verfälschungen durch die Quarzglaswand insbesondere im Bereich des Pumpstut­ zenansatzes weitgehend unterbunden werden.Through the thinner quartz glass of the discharge vessel  will also have a more uniform light intensity division achieved because of adulteration by the Quartz glass wall, especially in the area of the pump fill approach can be largely prevented.

Die Erfindung ist anhand der nachfolgenden Figuren und der Tabelle näher veranschaulicht.The invention is based on the following figures and illustrated in the table.

Fig. 1 zeigt eine erfindungsgemäße Hochdruckentla­ dungslampe, Fig. 1 shows a discharge lamp according to the invention Hochdruckentla,

Fig. 2 zeigt in graphischer Darstellung die Abhän­ gigkeit der optimalen Wanddicke d des Entladungsgefäßes sowie der zulässigen Abweichung Δd von der Leistungsaufnahme P der Hochdruckentladungslampe Fig. 2 shows in a graph the dependency of the optimal wall thickness d of the discharge vessel and the permissible deviation Δd from the power consumption P of the high-pressure discharge lamp

In Fig. 1 ist eine Hochdruckentladungslampe 1 mit Metallhalogenidfüllung und einer Leistungsaufnahme von 2500 W dargestellt. Das Entladungsgefäß 2 aus Quarzglas besitzt eine im wesentlichen ellipsoid­ förmige Gestalt und weist an den zwei diametral gegenüberliegenden Enden je einen Lampenschaft 3, 4 aus Quarzglas auf. In diese Lampenschäfte 3, 4 ist je eine Stiftelektrode 5, 6 aus Wolfram über eine Molybdän-Dichtungsfolie 7, 8 gasdicht eingeschmol­ zen. Die Dichtungsfolie 7, 8 ist mit einem Sockel vom Typ SFa 21-12 elektrisch verbunden, dessen Sockelhülse 9, 10 auf das freie Ende jedes Lampen­ schaftes 3, 4 gesteckt und mittels Kitt befestigt ist. Das Entladungsgefäß 2 besitzt eine Gefäßwand mit einer Wanddicke von 2,5 mm.In Fig. 1, a high-pressure metal halide discharge lamp 1 with a power consumption of 2500 W and is illustrated. The discharge vessel 2 made of quartz glass has an essentially ellipsoidal shape and has a lamp shaft 3 , 4 made of quartz glass at each of the two diametrically opposite ends. In each of these lamp shafts 3 , 4 , a pin electrode 5 , 6 made of tungsten is melted in a gas-tight manner via a molybdenum sealing film 7 , 8 . The sealing film 7 , 8 is electrically connected to a base of the type SFa 21-12, the base sleeve 9 , 10 on the free end of each lamp shaft 3 , 4 and is fixed by means of putty. The discharge vessel 2 has a vessel wall with a wall thickness of 2.5 mm.

In Fig. 2 ist die durch die BeziehungIn Fig. 2 this is through the relationship

bestimmte Wanddicke d in mm in Abhän­ gigkeit von der Leistungsaufnahme P in W anhand der durchgezogenen Kurve 1 dargestellt. Durch die beiden symmetrisch im Abstand Δd=±0,2 · d zur Kurve 1 verlaufenden gestrichelten Kurven 2 und 3 wird ein Bereich eingegrenzt, innerhalb dem sämtli­ che angepaßten Wanddicken der erfindungsgemäßen Hochdruckentladungslampen liegen müssen. Die bei Metallhalogenid-Hochdruckentladungslampen von 575, 1200, 2500, 4000, 6000 und 12 000 W verwendeten Wanddicken sind durch Kreuze markiert.certain wall thickness d in mm as a function of the power consumption P in W shown by the solid curve 1 . By the two dashed curves 2 and 3 running symmetrically at a distance Δd = ± 0.2 · d from curve 1 , a range is delimited within which all wall thicknesses of the high-pressure discharge lamps according to the invention must be adapted. The wall thicknesses used for metal halide high-pressure discharge lamps of 575, 1200, 2500, 4000, 6000 and 12,000 W are marked by crosses.

In der nachfolgenden Tabelle sind für Metallhaloge­ nid-Hochdruckentladungslampen von 575 bis 12000 W die anhand der BeziehungThe table below is for metal halogens nid high-pressure discharge lamps from 575 to 12000 W. based on the relationship

und der Abweichung Δd=0,2 · d berechneten und die praktisch verwendeten Entladungsgefäßwanddicken gegenübergestellt.and the deviation Δd = 0.2 · d calculated and the discharge vessel wall thicknesses used in practice juxtaposed.

Tabelle table

Claims (2)

1. Hochdruckentladungslampe (1) mit einem rota­ tionssymmetrischen Entladungsgefäß (2) aus Quarz­ glas, an dessen beiden in der Rotationsachse lie­ genden Enden jeweils ein Lampenschaft (3, 4) aus Quarzglas angesetzt ist, in den mittels einer Dichtungsfolie (7, 8) eine Elektrode (5, 6) gas­ dicht eingeschmolzen ist, und das Entladungsgefäß (2) eine Füllung aus zumindest einem Edelgas, Quecksilber sowie eventuell einem oder mehreren Metallhalogeniden enthält, dadurch gekennzeichnet, daß die Wand des Entladungsgefäßes (2) eine optima­ le Wanddicke d in mm besitzt, die durch die Bezie­ hung gegeben ist, wobei P die Leistungsaufnahme der Lampe in Watt ist.1. High-pressure discharge lamp ( 1 ) with a rotationally symmetrical discharge vessel ( 2 ) made of quartz glass, at the two ends of which lie in the axis of rotation, a lamp shaft ( 3 , 4 ) made of quartz glass is attached, in which means of a sealing film ( 7 , 8 ) an electrode ( 5 , 6 ) is melted gas-tight, and the discharge vessel ( 2 ) contains a filling of at least one noble gas, mercury and possibly one or more metal halides, characterized in that the wall of the discharge vessel ( 2 ) has an optimal wall thickness d in mm due to the relationship is given, where P is the power consumption of the lamp in watts. 2. Hochdruckentladungslampe nach Anspruch 1, da­ durch gekennzeichnet, daß die Wanddicke d des Entladungsgefäßes (2) um höchstens Δd in mm von der optimalen Wanddicke abweicht, wobei Δd = ± 0,2 × d ist.2. High-pressure discharge lamp according to claim 1, characterized in that the wall thickness d of the discharge vessel ( 2 ) deviates from the optimal wall thickness by at most Δd in mm, Δd = ± 0.2 × d.